科学家研发出可回收且能吸收二氧化碳的新型建筑材料

伍斯特理工学院（WPI）研发出一款负碳建筑材料，其在固化过程中可吸收二氧化碳而非排放，提供了一种快速固化、更环保的替代方案。

虽然机器人尚未能浇筑混凝土，但借助这种新型材料，生物化学或许可以做到——因为它能捕获而非排放碳。WPI的研究人员开发出一种负碳建筑材料，可能重塑可持续建筑的面貌。团队研制出的"酶促结构材料"（ESM）是一种耐用、可塑且可回收的物质，通过低能耗、仿生工艺生产。

这一突破由WPI土木、环境与建筑工程系主任、拉尔夫·H·怀特家族杰出教授尼玛·拉巴尔带领团队完成。拉巴尔的团队使用一种酶将二氧化碳转化为固体矿物颗粒，随后在温和条件下进行结合和固化，使混合物能在数小时内形成结构部件。仅固化速度就使其脱颖而出：传统混凝土需要高温和数周固化时间，而ESM成型更快，且环境影响极小。

将碳转化为建筑材料

拉巴尔指出，全球对混凝土的依赖亟需重新思考。"混凝土是全球使用最广泛的建筑材料，其生产过程占全球二氧化碳排放量的近8%。"他表示，新方法"不仅减少排放，还能主动捕获碳"。据研究人员估算，生产每立方米ESM可封存超过6千克二氧化碳，而同等体积的传统混凝土则排放约330千克。

除减排外，ESM快速固化、强度可调及可回收的特性，使其适用于墙板、屋顶板及模块化建筑部件等领域。其可修复性还能降低长期维护成本——这是建筑废弃物中常被忽视的一环。"即使全球建筑业只有一小部分转向ESM这样的负碳材料，其影响也将是巨大的。"拉巴尔强调。

满足实际需求的应用前景

这种材料的潜在应用远不止日常建筑。在救灾现场，轻质、快速成型且低能耗的结构材料极具价值，速度往往决定重建效率。ESM还可用于经济适用房、气候适应性基础设施，以及强调回收而非废弃的循环制造系统。

由于该材料采用可再生生物原料生产，其与全球脱碳目标高度契合，体现了在构建基础设施时充分考虑地球承载力的趋势。尽管仍需进一步测试和扩大生产规模，这项技术已朝着负碳建筑迈出重要一步——不仅是更环保的建筑，更是能主动从环境中清除碳的建筑。

相关研究成果已发表于期刊《物质》。

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